【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水处理的，涉及一种水处理用吸附膜及其制备方法，所述复合膜具有吸附阴离子的作用。所述的吸附膜可以解决膜堵塞问题，并且制备方法简单，原材料选用工业粉煤灰，安全无污染，适合大规模批量生产。
技术介绍
1、在矿井开采过程中，由于人为活动和地域环境等因素的影响，地下涌水与煤、岩层接触并发生一系列物理、化学和生化反应而形成矿井水，部分矿井水含有有毒有害污染物，未经处理直接外排会污染了环境，甚至会破坏生态平衡。
2、粉煤灰作为一种工业废渣，通过对其物理化学性质进行深入研究，发现颗粒的形态和表面结构与活性炭相似，具有较大的比表面积，同时粉煤灰中存在大量金属氧化物sio2、al2o3和fe2o3活性位点，对氟离子具有较强的吸附能力。然而由于粉煤灰的吸附容量不高，为了提高粉煤灰的吸附性能，需要对粉煤灰进行改性。
3、实际工程中应用最多的吸附剂是活性氧化铝吸附剂和改性沸石虽然吸附法具有成本低、易操作、效果好、较少产生或不产生二次污染问题、吸附材料来源广泛等优点，但目前吸附剂的制备很复杂，需要焙烧、干燥等多种复杂工序，需耗能源大，所以对吸附剂进行改性是非常有必要的。
4、cn111116164b公开了一种粉煤灰基多孔除氟材料及其制备方法和应用。按重量计，所述多孔除氟材料的原料包括：粉煤灰20-40份，煅烧煤矸石20-50份，氟离子吸附剂，水玻璃50-200份，发泡剂1-3份，稳泡剂0.1-0.2份。所述粉煤灰基多孔除氟材料的制备方法，包括原料混合步骤：将粉煤灰、煅烧煤矸石、氟离子吸附剂、稳泡剂按配比混合
5、然而，所述粉煤灰基多孔除氟材料存在将粉煤灰中的污染物泄漏到待处理的水中的风险。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中的上述问题，本专利技术提供了一种水处理用吸附膜及其制备方法，所述水处理用吸附膜具有吸附阴离子的作用，该吸附膜可以解决膜堵塞问题，并且制备方法简单，原材料选用工业粉煤灰，安全无污染，适合大规模批量生产，成本低廉。
2、根据本专利技术的一个方面，提供了一种水处理用吸附膜，其中，所述吸附膜为其中分散有球磨改性粉煤灰的聚合物膜，其中，所述球磨改性粉煤灰的含量在厚度方向上呈现梯度分度，基于所述吸附膜的总重量，所述球磨改性粉煤灰的含量为10wt％～50wt％，所述球磨改性粉煤灰的粒径为500nm～20μm，优选500nm～15μm。
3、优选地，所述球磨改性粉煤灰的bet比表面积为7.5m2/g～10m2/g，优选7.8m2/g～10m2/g。
4、优选地，所述聚合物膜为选自乙二醇二丙烯酸酯(pegda)、三羧丙二醇二丙烯酸酯(tpgda)、有机硅丙烯酯、环氧丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、胺类丙烯酸酯、丙烯酸化丙烯酸酯中的一种的均聚物或两种以上的共聚物。
5、优选地，所述吸附膜的厚度为0.4～1.2mm，优选0.4～1mm。
6、优选地，所述吸附膜的bet比表面积为9m2/g～15m2/g。
7、优选地，所述吸附膜中的孔径分布在厚度方向呈现梯度分布，其中靠近一个表面的球磨改性粉煤灰含量低，聚合物含量大，孔径分布大，孔径范围为5～20μm；远离该表面的球磨改性粉煤灰含量高，孔径分布致密，孔径范围为500nm～13μm。
8、优选地，所述吸附膜的孔隙率为10％～15％。
9、优选地，所述球磨改性粉煤灰中的sio2、al2o3和fe2o3的总含量为50wt％以上，优选55wt％以上。
10、优选地，所述吸附膜是由分散有球磨改性粉煤灰的单体经过辐射固化方法制备得到的。
11、优选地，所述辐射固化方法使用的辐射源为紫外光、电子束或伽马射线。
12、所述球磨改性粉煤灰为通过对粉煤灰球磨改性得到；更优选地，在高能球磨中以如下条件进行球磨改性：转速为200～600r/min；球料比为5～20∶1，球磨时间为3h以上。
13、根据另一方面，提供了一种制备根据本专利技术所述的水处理用吸附膜的方法，其包括如下步骤：
14、1)将单体、球磨改性粉煤灰和任选的光引发剂混合均匀得到单体组合物，所述单体与球磨改性粉煤灰的重量比为1～9∶1，所述球磨改性粉煤灰的粒径为500nm～10μm，优选500nm～15μm；
15、2)所述单体组合物涂布到聚四氟乙烯板上形成单体组合物涂层；
16、3)用辐射源照射所述单体组合物涂层形成所述水处理用吸附膜。
17、优选地，所述单体为选自乙二醇二丙烯酸酯(pegda)、三羧丙二醇二丙烯酸酯(tpgda)、有机硅丙烯酯、环氧丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、胺类丙烯酸酯、丙烯酸化丙烯酸酯中的一种或多种，更优选所述单体为低聚物形式的大分子单体，其数均分子量为100至1000。
18、优选地，所述光引发剂为选自二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮、2,2-二甲基-2-苯基苯乙酮、2-羟基-2-甲基苯丙酮中的一种或多种。
19、优选地，所述光引发剂的用量为单体总重量的0.1wt％～3wt％。
20、根据本专利技术的又一方面，提供了一种处理水的方法，其包括如下步骤：
21、将根据本专利技术所述的水处理用吸附膜完全浸没在待处理的水中1天至60天，从而除去所述待处理水中的离子。
22、优选地，所述待处理的水为矿井水。
23、优选地，经过所述方法处理获得的水的氟离子浓度去除率可达90％以上，同时钙离子和钠离子的去除率可达50％以上。
24、根据本专利技术所述的水处理用吸附膜在经过光固化后可以很好的把球磨改性粉煤灰固定并分散在膜内部，阻断了球磨改性粉煤灰与水的直接接触，避免球磨改性粉煤灰中的污染物质溶解到水中。
25、光固化形成的聚合物膜的空隙发达，比表面积大，具有较强的吸附功能。与常见的吸附剂或吸附膜相比，不仅可以实现模块化投放，同时由于粉煤灰的重力作用，在吸附膜内部呈梯度分散，远离聚四氟乙烯板的一侧，表面光滑，粉煤灰含量低，聚合物含量大，孔径分布大；靠近聚四氟乙烯板的另一侧粉煤灰含量高，孔径分布致密，因此吸附膜内部孔径也呈现梯度分布，不仅有效提高与含氟废水的接触面积，增强除氟效果，而且有效避免了两侧吸附膜同时堵塞的风险。
26、根据本专利技术所述的水处理用吸附膜的孔径成梯度分布，使用过程中前期两侧都可以有效吸附氟离子，使用后期孔隙小的一侧容易膜堵塞，孔隙大的一侧可以吸附氟离子，处理后期对矿井水中的其他阴阳离子的去除率也有明显提高
27、经过所述方法处理获得的水的氟离子浓度去除率可达90％以上，同时钙本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水处理用吸附膜，其中，所述吸附膜为其中分散有球磨改性粉煤灰的聚合物膜，其中，所述球磨改性粉煤灰的含量在厚度方向上呈现梯度分度，基于所述吸附膜的总重量，所述球磨改性粉煤灰的含量为10wt％～50wt％，所述球磨改性粉煤灰的粒径为500nm～20μm，优选500nm～15μm。
2.根据权利要求1所述的水处理用吸附膜，其中，
3.根据权利要求1或2所述的水处理用吸附膜，其中，
4.根据权利要求1至3中任一项所述的水处理用吸附膜，其中，
5.根据权利要求1至4中任一项所述的水处理用吸附膜，其中，
6.一种制备权利要求1至5中任一项所述的水处理用吸附膜的方法，其包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的方法，其中，
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，
9.一种处理水的方法，其包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的处理水的方法，其中，
【技术特征摘要】
1.一种水处理用吸附膜，其中，所述吸附膜为其中分散有球磨改性粉煤灰的聚合物膜，其中，所述球磨改性粉煤灰的含量在厚度方向上呈现梯度分度，基于所述吸附膜的总重量，所述球磨改性粉煤灰的含量为10wt％～50wt％，所述球磨改性粉煤灰的粒径为500nm～20μm，优选500nm～15μm。
2.根据权利要求1所述的水处理用吸附膜，其中，
3.根据权利要求1或2所述的水处理用吸附膜，其中，
4.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：张海琴，唐佳伟，刘兆峰，王霄，包一翔，蒋斌斌，郭强，苏琛，李杰，吴敏，
申请(专利权)人：国能神东煤炭集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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